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構(gòu)造

普通生物濾池由池體、濾料、布水裝置和水系統(tǒng)四部分組成 

1、池體

    普通生物濾池在平面上多為方形或矩形，四周由池壁圍筑而成，池壁具圍護(hù)濾料的，應(yīng)能承受濾料的壓力，一般多圍磚石筑造。池壁可筑成帶孔或不帶孔兩種形式，孔的池壁利于濾料內(nèi)部的通風(fēng)，但在低溫季節(jié)，易受到低溫天的影響，使池內(nèi)溫度降低，影響處理效果。為了防止風(fēng)力對(duì)池表面均勻布水的影響，池壁一般應(yīng)高出濾料表面0.5~0.9m。池底的是支撐濾料和除處理后的污水。

2、濾料

    濾料是生物膜的載體，因此是生物濾池的主體，它對(duì)生物濾池的凈化功能的發(fā)揮直接的影響。濾料應(yīng)具質(zhì)堅(jiān)、高強(qiáng)度、、耐壓、比表面積（單位容積濾料所具的表面積）大、孔隙率高等優(yōu)點(diǎn)。普通生物濾池一般多采用實(shí)心拳狀濾料，如碎石、卵石、爐渣和焦炭等。

3、布水裝置

    生物濾池布水裝置的要任務(wù)是向?yàn)V池表面均勻地布水，此外還應(yīng)具適應(yīng)水量的變化、不易堵塞和易于清通、不受風(fēng)、雪的影響等征。普通生物濾池布水裝置是固定噴嘴式布水系統(tǒng)，由投配池、布水管道和噴嘴等三部分組成。

4、水系統(tǒng)

    生物濾池的水系統(tǒng)設(shè)于池的底部，用于除處理后的污水和濾池的通風(fēng)。水系統(tǒng)包括滲水裝置、匯水溝和總水溝等。

 工藝

（1）格柵井

    格柵井內(nèi)采用 1臺(tái)機(jī)械細(xì)格柵，寬 600mm，間隙 5mm。主要用于攔截污水中較大的固體漂浮物和懸浮物，以防止其在調(diào)節(jié)池中積聚沉淀和堵塞水泵及管道，后續(xù)處理工藝正常。柵渣每天人工清理外運(yùn)。

（2）調(diào)節(jié)池

    由于中小城鎮(zhèn)來自各時(shí)段的污水水量不均勻且波動(dòng)性較大，故設(shè)一調(diào)節(jié)池來緩沖水量，均勻水質(zhì)，以避免沖擊負(fù)荷對(duì)生化處理的影響。調(diào)節(jié)池采用地下式，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為 6h，效容積為 1250m3，工藝尺寸為：21 m×12 m×5.5m（高 0.5m）。池內(nèi)設(shè)潛水防堵污水泵 3臺(tái)（2用1備），Q=110m3/h，H=13m，將調(diào)節(jié)池內(nèi)污水提升至水解酸化池；同時(shí)設(shè)置 GQT040×480（功率 4.0kw）高速推流器一臺(tái)，起攪拌混合，防止污水中懸浮物沉積在池底。

（3）水解酸化池

    水解酸化工藝屬于升流式厭氧污泥床反應(yīng)器技術(shù)范疇。水解池內(nèi)分污泥床區(qū)和清水層區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時(shí)脫落的剩余微生物膜由反應(yīng)器底部進(jìn)入池內(nèi)，并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。由于污泥床內(nèi)含高濃度的兼性微生物，在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來的機(jī)物質(zhì)在大量水解—產(chǎn)酸菌下，將不溶性機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)；同時(shí)，生物濾池反沖洗時(shí)出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細(xì)胞壁打開，污泥液態(tài)化，重新回到污水處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達(dá)到剩余污泥減容化的。由于水解酸化的污泥齡較長(zhǎng)（一般 15～20 天），所以在本設(shè)計(jì)中，采用水解酸化池代替常規(guī)的初沉池，除達(dá)到截留污水中懸浮物的外，還具部分生化處理和污泥減容穩(wěn)定的功能。水解酸化池設(shè)計(jì)停留時(shí)間為 3.6h，效容積為 750m3，共分 2格，每格工藝尺寸為：13 m×5.5 m×5.6m（高 0.35m）。中間管廊工藝尺寸為：13 m×2.0 m×5.6m。水解酸化池泥層高 2.5m。泥位置主要位于泥層上部，池底設(shè)砂設(shè)施，泥齡一般 18 天左右，設(shè)計(jì)污泥混合區(qū)濃度 20g/L，泥區(qū)總體積約為 320m3，每天產(chǎn)干泥量約 0.25 噸。

（4）DC 曝氣生物濾池         

    1段 DC 曝氣生物濾池以去除污水中碳化機(jī)物為主，在該段濾池中，優(yōu)點(diǎn)生長(zhǎng)異養(yǎng)菌，沿濾池高度方向從底部進(jìn)水端到出水端機(jī)物濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢(shì)。在端由于機(jī)物濃度較高，異養(yǎng)微生物處于對(duì)數(shù)增殖期，微生物濃度很高，?

     BOD 負(fù)荷率也較高，機(jī)物降解速率很快，而此時(shí)自養(yǎng)菌處于抑制狀態(tài)；隨著降解的進(jìn)行，在濾池中機(jī)物濃度沿水流自下向上不斷降低，異養(yǎng)微生物處于減速增殖期，微生物膜增長(zhǎng)緩慢，而自養(yǎng)微生物處于增殖工程，DC 曝氣生物濾池zui終出水中的機(jī)物已處于較低水平。

（5）N曝氣生物濾池

     二段 N曝氣生物濾池主要對(duì)污水中的氨氮進(jìn)行硝化，在該段濾池中，由于機(jī)物濃度較低，異養(yǎng)微生物較少，優(yōu)點(diǎn)菌種為自養(yǎng)型硝化菌，可將污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亞硝酸氮。

    N 曝氣生物濾池效容積為 295m3，共分 2格，每格工藝尺寸為：5.0m×5.0m×6.2m（高 0.3m）。濾料總體積為 174m3(粒徑φ3～6mm) 。濾料厚 3.4m，填料層停留時(shí)間 25min，容積負(fù)荷 0.45kgNH3-N/m3濾料·d，空塔濾速 v=4.17m/h。。單格供氧量 21kgO2/h，水比2.2：1。反沖洗形式為洗、水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取 36～48h。

    濾池配水共通過約 52 塊濾池濾板和 1820 個(gè)濾池長(zhǎng)柄濾頭。出水采用 2套柵型穩(wěn)流器、單堰出水。反沖洗方式泥，穿孔管曝。

（6）DN 生物濾池        

     三段 DN 生物濾池主要用來進(jìn)行反硝化反應(yīng)，以滿足出水對(duì) TN 的要求。同時(shí)可根據(jù)當(dāng)放規(guī)準(zhǔn)要求 TP≤0.5mg/l 時(shí)，在該級(jí)濾池的進(jìn)水口投加鐵鹽進(jìn)行化學(xué)除磷。采用后置反硝化濾池需外加碳源，如甲醇等。

    DN 生物濾池效容積為 102m3，設(shè)計(jì) 1座，工藝尺寸為：4.6m×4.6m×5.1m（高0.3m）。濾料總體積為 53m3(粒徑φ3～6mm) 。濾料厚 2.5m，填料層停留時(shí)間 8min，容積負(fù)荷2.0kgNO3--N/m3濾料·d，空塔濾速 v=9.8m/h。反沖洗形式為洗、水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取 36～48h。 ?

     濾池配水共通過約 22 塊濾池濾板和 763 個(gè)濾池長(zhǎng)柄濾頭。出水采用 1套柵型穩(wěn)流器、單堰出水。反沖洗方式泥。

（7）清水池

    提供濾池反沖洗的水，作為反沖洗泵的吸水池。1座，半地上式，工藝尺寸：5.0m×5.0m×4.0m（高 0.3m）。

（8）反沖洗緩沖池       

     對(duì)濾池反沖洗瞬時(shí)大水量進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)，保護(hù)水解池的正常。  1 座，半地上式，工藝尺寸：5.0m×5.0m×4.0m（高 0.3m）。

（9）鼓風(fēng)機(jī)房、反沖洗水泵  

    鼓風(fēng)機(jī)房 1座，長(zhǎng)×寬=26m×7m。 DN 曝氣生物濾池選用 Q=6m3/min，風(fēng)壓 5.5 米水柱的羅茨風(fēng)機(jī) 3臺(tái)（2用1 備）；N曝氣生物濾池選用 Q=4.0m3/min，風(fēng)壓 5.5 米水柱的羅茨風(fēng)機(jī) 3臺(tái)（2用1 備）。三段濾池共選用反沖洗鼓風(fēng)機(jī) 3臺(tái)，Q=20.0m3/min，風(fēng)壓 9.0 米水柱；反沖洗單級(jí)雙吸離心泵 3臺(tái)，Q=380m3/h，H=9.0m。 

工藝特點(diǎn)

　　1 、 采用水平行上向流，使得水進(jìn)行好均分，防止了泡在濾料層中凝結(jié)核堵現(xiàn)象，氧的利用率高，能耗低；
　　2 、 與下向流過濾相反，上向流過濾維持在整個(gè)濾池高度上提供正壓條件，可以更好的避免形成溝流或短流，從而避免通過形成溝流來影響過濾工藝而形成的阱；
　　3 、上向流形成了對(duì)工藝好處的半柱推條件，即使采用高過濾速度和負(fù)荷，仍能 BAF 工藝的穩(wěn)定性和效性；
　　4 、采用水平行上向流，使空間過濾能被更好的運(yùn)用，空能將固體物質(zhì)帶入濾床深處，在濾池中能得到高負(fù)荷、均勻的固體物質(zhì)，從而延長(zhǎng)了反沖洗周期，減少清洗時(shí)間和清洗時(shí)用的水量；
　　5 、濾料層對(duì)泡的切割事使泡在濾池中的停留時(shí)間延長(zhǎng)，提高了氧的利用率；
　　6 、由于濾池好的截污能力，使得 BAF 后面不需再設(shè)二次沉淀池；

生物濾池的機(jī)理

1、普通生物濾池的工作情況

    普通生物濾池正常工作時(shí)，原污水通過布水設(shè)備連續(xù)、均勻地噴灑到濾床表面上，污水以水滴的形式向下滲瀝，或以波狀薄膜的形式向下滲流。zui后，污水到達(dá)水系統(tǒng)，流出濾池。污水流過濾床時(shí)，一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿微生物的黏膜，稱為生物膜。這個(gè)起始階段通常叫 “掛膜”，是生物濾池的成熟期，只在 “掛膜”過程完成后生物濾池才能進(jìn)入正常。

2、影響普通生物濾池性能的主要因素

    普通生物濾池中機(jī)物的降解過程復(fù)雜，同時(shí)發(fā)生著機(jī)物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程，機(jī)物的好氧和厭氧代謝，氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過程和生物膜的生長(zhǎng)和脫落等過程。這些過程的發(fā)生和發(fā)展決定了生物濾池凈化污水的性能。

常州市曝氣生物濾池

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